Om een ​​goede passivering te garanderen, reinigen technici de longitudinale lasnaden van de gewalste secties van roestvrij staal elektrochemisch. Afbeelding met dank aan Walter Surface Technologies
Stel je voor dat een fabrikant een contract afsluit voor de belangrijkste fabricage van roestvrij staal. Plaatwerk en buissecties worden gesneden, gebogen en gelast voordat ze bij een afwerkstation terechtkomen. Het onderdeel bestaat uit platen die verticaal aan de buis zijn gelast. De lasnaden zien er goed uit, maar het is niet het perfecte dubbeltje waar de klant naar op zoek is. Als gevolg hiervan besteedt de slijper tijd aan het verwijderen van meer lasmetaal dan normaal. zal niet voldoen aan de eisen van de klant.
Vaak handmatig uitgevoerd, vereisen slijpen en afwerken behendigheid en vaardigheid.Fouten bij het afwerken kunnen erg duur zijn, gezien alle waarde die aan het werkstuk wordt gegeven.Het toevoegen van dure warmtegevoelige materialen zoals roestvrij staal, herbewerking en schrootinstallatiekosten kunnen hoger zijn.Gecombineerd met complicaties zoals vervuiling en passiveringsfouten, kan een eens zo lucratieve klus in roestvrij staal uitmonden in een geldverliezende of zelfs een reputatieschadelijke ramp.
Hoe kunnen fabrikanten dit allemaal voorkomen? Ze kunnen beginnen met het ontwikkelen van hun kennis van slijpen en afwerken, door inzicht te krijgen in de rollen die ze elk spelen en hoe ze roestvaststalen werkstukken beïnvloeden.
Het zijn geen synoniemen. In feite heeft iedereen een fundamenteel ander doel. Slijpen verwijdert materialen zoals bramen en overtollig lasmetaal, terwijl afwerken zorgt voor een afwerking van het metalen oppervlak. De verwarring is begrijpelijk, gezien het feit dat degenen die met grote slijpstenen slijpen zeer snel veel metaal verwijderen en daardoor zeer diepe krassen kunnen achterlaten. Maar bij slijpen zijn krassen slechts een na-effect;het doel is om snel materiaal te verwijderen, vooral bij het werken met warmtegevoelige metalen zoals roestvrij staal.
De afwerking gebeurt in stappen, aangezien de operator begint met een grotere korrel en verder gaat met fijnere slijpschijven, niet-geweven schuurmiddelen en misschien viltdoek en polijstpasta om een ​​spiegelafwerking te bereiken. Het doel is om een ​​bepaalde eindafwerking te bereiken (kraspatroon). Elke stap (de fijnere korrel) verwijdert de diepere krassen van de vorige stap en vervangt ze door kleinere krassen.
Omdat slijpen en afwerken verschillende doelen hebben, vullen ze elkaar vaak niet aan en kunnen ze zelfs tegen elkaar spelen als de verkeerde verbruiksartikelenstrategie wordt gebruikt. Om overtollig lasmetaal te verwijderen, gebruiken operators slijpschijven om zeer diepe krassen te maken en geven ze het onderdeel aan een dressoir, die nu veel tijd moet besteden aan het verwijderen van deze diepe krassen. Deze volgorde van slijpen tot afwerken is wellicht nog steeds de meest efficiënte manier om aan de afwerkingseisen van de klant te voldoen. Maar nogmaals, het zijn geen complementaire processen.
Oppervlakken van werkstukken die zijn ontworpen voor produceerbaarheid, hoeven over het algemeen niet te worden geslepen en afgewerkt. Onderdelen die worden geslepen, doen dit alleen omdat slijpen de snelste manier is om lasnaden of ander materiaal te verwijderen en de diepe krassen die de slijpschijf achterlaat precies zijn wat de klant wil. Onderdelen die alleen moeten worden afgewerkt, worden zo vervaardigd dat er niet overmatig materiaal moet worden verwijderd.
Slijpmachines met lage verwijderingswielen kunnen grote uitdagingen vormen bij het werken met roestvrij staal. Evenzo kan oververhitting blauw worden veroorzaken en de materiaaleigenschappen veranderen. Het doel is om het roestvrij staal tijdens het hele proces zo koel mogelijk te houden.
Hiertoe helpt het om de slijpschijf te kiezen met de hoogste afnamesnelheid voor de toepassing en het budget. Zirconia-schijven slijpen sneller dan aluminiumoxide, maar in de meeste gevallen werken keramische schijven het beste.
Extreem taaie en scherpe keramische deeltjes slijten op een unieke manier. Omdat ze geleidelijk uiteenvallen, slijpen ze niet plat, maar behouden ze een scherpe rand. Dit betekent dat ze zeer snel materiaal kunnen verwijderen, vaak in een fractie van de tijd van andere slijpschijven. Dit maakt keramische slijpschijven over het algemeen het geld waard. Ze zijn ideaal voor toepassingen in roestvrij staal omdat ze grote spanen snel verwijderen en minder hitte en vervorming genereren.
Welke slijpschijf een fabrikant ook kiest, er moet rekening worden gehouden met mogelijke verontreiniging. De meeste fabrikanten weten dat ze niet dezelfde slijpschijf kunnen gebruiken op koolstofstaal en roestvrij staal. Veel mensen scheiden fysiek hun koolstof- en roestvrijstalen slijpactiviteiten. Zelfs kleine vonken van koolstofstaal die op roestvrijstalen werkstukken vallen, kunnen verontreinigingsproblemen veroorzaken. Veel industrieën, zoals de farmaceutische en nucleaire industrie, vereisen dat verbruiksartikelen worden geclassificeerd als vrij van vervuiling. .
Slijpstenen kunnen zichzelf niet slijpen;ze hebben een elektrisch gereedschap nodig. Iedereen kan de voordelen van slijpstenen of elektrisch gereedschap aanprijzen, maar de realiteit is dat elektrisch gereedschap en hun slijpstenen als een systeem werken. Keramische slijpstenen zijn ontworpen voor haakse slijpmachines met een bepaalde hoeveelheid vermogen en koppel. Hoewel sommige luchtslijpmachines de nodige specificaties hebben, wordt het meeste slijpen op keramische schijven gedaan met elektrisch gereedschap.
Slijpmachines met onvoldoende vermogen en koppel kunnen ernstige problemen veroorzaken, zelfs met de meest geavanceerde schuurmiddelen. Het gebrek aan vermogen en koppel kan ervoor zorgen dat het gereedschap aanzienlijk vertraagt ​​onder druk, waardoor de keramische deeltjes op de slijpschijf feitelijk niet meer kunnen doen waarvoor ze zijn ontworpen: snel grote stukken metaal verwijderen, waardoor er minder thermisch materiaal in de slijpschijf komt.
Dit verergert een vicieuze cirkel: slijpers zien dat materiaal niet wordt verwijderd, dus duwen ze instinctief harder, wat op zijn beurt overmatige hitte en blauwvorming veroorzaakt. Ze duwen uiteindelijk zo hard dat ze de wielen glazig maken, waardoor ze harder werken en meer warmte genereren voordat ze beseffen dat ze de wielen moeten vervangen. Als je op deze manier op dunne buizen of platen werkt, gaan ze uiteindelijk dwars door het materiaal.
Natuurlijk kan deze vicieuze cirkel zich voordoen als operators niet goed zijn opgeleid, zelfs niet met het beste gereedschap, vooral als het gaat om de druk die ze op het werkstuk uitoefenen. Het beste is om zo dicht mogelijk bij de nominale stroomsterkte van de slijpmachine te komen. Als de operator een slijpmachine van 10 ampère gebruikt, moet hij zo hard drukken dat de slijper ongeveer 10 ampère trekt.
Het gebruik van een ampèremeter kan helpen bij het standaardiseren van slijpbewerkingen als de fabrikant grote hoeveelheden duur roestvrij staal verwerkt. Natuurlijk gebruiken maar weinig bewerkingen regelmatig een ampèremeter, dus je kunt het beste goed luisteren. Als de operator hoort en voelt dat het toerental snel daalt, kan het zijn dat hij te hard duwt.
Luisteren naar aanrakingen die te licht zijn (d.w.z. te weinig druk) kan moeilijk zijn, dus in dit geval kan het helpen om aandacht te schenken aan de vonkstroom. Het slijpen van roestvrij staal zal donkerdere vonken produceren dan koolstofstaal, maar ze moeten nog steeds zichtbaar zijn en op een consistente manier uit het werkgebied steken.
Operators moeten ook een consistente werkhoek behouden. Als ze het werkstuk benaderen in een bijna vlakke hoek (bijna evenwijdig aan het werkstuk), kunnen ze uitgebreide oververhitting veroorzaken;als ze naderen onder een hoek die te hoog is (bijna verticaal), lopen ze het risico de rand van het wiel in het metaal te graven. Als ze een Type 27 wiel gebruiken, moeten ze het werk benaderen onder een hoek van 20 tot 30 graden. Als ze Type 29 wielen hebben, moet hun werkhoek ongeveer 10 graden zijn.
Type 28 (taps toelopende) slijpschijven worden doorgaans gebruikt voor het slijpen op vlakke oppervlakken om materiaal op bredere slijppaden te verwijderen. Deze taps toelopende schijven werken ook het beste bij lagere slijphoeken (ongeveer 5 graden), zodat de gebruiker minder vermoeid raakt.
Dit introduceert een andere kritische factor: het kiezen van het juiste type slijpschijf. De Type 27 schijf heeft een contactpunt op het metalen oppervlak;het Type 28 wiel heeft een contactlijn vanwege zijn conische vorm;het Type 29 wiel heeft een contactoppervlak.
Verreweg de meest voorkomende Type 27-wielen kunnen de klus in veel toepassingen klaren, maar hun vorm maakt het moeilijk om onderdelen met diepe profielen en bochten te hanteren, zoals gelaste samenstellingen van roestvrijstalen buizen. De profielvorm van het Type 29-wiel maakt het gemakkelijker voor operators die een combinatie van gebogen en vlakke oppervlakken moeten slijpen. Het Type 29-wiel doet dit door het oppervlaktecontactgebied te vergroten, wat betekent dat de operator niet veel tijd hoeft te besteden aan slijpen op elke locatie - een goede strategie om de opbouw van warmte te verminderen.
Dit geldt in feite voor elke slijpschijf. Tijdens het slijpen mag de bediener niet lange tijd op dezelfde plaats blijven. Stel dat een bediener metaal verwijdert van een afronding van enkele meters lang. Hij kan de schijf met korte op en neergaande bewegingen sturen, maar dit kan het werkstuk oververhitten omdat hij de schijf lange tijd in een klein gebied houdt. in dezelfde richting bij de andere teen. Andere technieken werken, maar ze hebben allemaal één eigenschap gemeen: ze voorkomen oververhitting door de slijpschijf in beweging te houden.
Veelgebruikte "kaard"-technieken helpen ook om dit te bereiken. Stel dat de operator een stompe las in een vlakke positie aan het slijpen is. Om thermische belasting en overmatig graven te verminderen, vermijdt hij om de slijpmachine langs de voeg te duwen.
Natuurlijk kan elke techniek het metaal oververhitten als de operator te langzaam gaat. Ga te langzaam en de operator zal het werkstuk oververhitten;gaan te snel en het slijpen kan lang duren. Het vinden van de ideale voedingssnelheid vereist meestal ervaring. Maar als de operator niet bekend is met het werk, kan hij het schroot slijpen om het "gevoel" te krijgen van de juiste voedingssnelheid voor het werkstuk in kwestie.
De afwerkingsstrategie draait om de oppervlakteconditie van het materiaal wanneer het aankomt en de afwerkingsafdeling verlaat. Identificeer het startpunt (ontvangen oppervlakteconditie) en het eindpunt (afwerking vereist) en maak vervolgens een plan om het beste pad tussen die twee punten te vinden.
Vaak begint het beste pad niet met een zeer agressief schuurmiddel. Dit klinkt misschien contra-intuïtief. Waarom zou u tenslotte niet beginnen met grof zand om een ​​ruw oppervlak te krijgen en dan overgaan op fijner zand? Zou het niet erg inefficiënt zijn om met een fijnere korrel te beginnen?
Niet noodzakelijkerwijs, dit heeft ook weer te maken met de aard van de sortering. Naarmate elke stap een kleinere korrel bereikt, vervangt de conditioner de diepere krassen door ondiepere, fijnere krassen. Als ze beginnen met schuurpapier met korrel 40 of een flip-schijf, laten ze diepe krassen achter op het metaal. Het zou geweldig zijn als die krassen het oppervlak dicht bij de gewenste afwerking zouden brengen;daarom bestaan ​​die 40 grit afwerkingsbenodigdheden. Als de klant echter om een ​​nr. 4 afwerking (directioneel geborstelde afwerking) vraagt, zal het lang duren om diepe krassen veroorzaakt door een nr. 40 schuurmiddel te verwijderen. Dressers gaan ofwel naar beneden door meerdere korrelgroottes, of besteden lange tijd aan het gebruik van fijnkorrelige schuurmiddelen om die grote krassen te verwijderen en ze te vervangen door kleinere krassen. Dit is niet alleen allemaal inefficiënt, maar het brengt ook te veel warmte in het werkstuk.
Natuurlijk kan het gebruik van schuurmiddelen met een fijne korrel op ruwe oppervlakken traag zijn en, in combinatie met een slechte techniek, te veel warmte introduceren. Dit is waar een twee-in-een of verspringende lamellenschijf kan helpen.
De volgende stap in de uiteindelijke afwerking kan het gebruik van nonwovens inhouden, wat een ander uniek kenmerk van finishing illustreert: het proces werkt het beste met elektrisch gereedschap met variabele snelheid. Een haakse slijper met een toerental van 10.000 tpm werkt misschien met sommige slijpmedia, maar het smelt sommige nonwovens grondig. , draaien niet-geweven trommels doorgaans tussen 3.000 en 4.000 tpm, terwijl schijven voor oppervlaktebehandeling doorgaans tussen 4.000 en 6.000 tpm draaien.
Het hebben van de juiste gereedschappen (slijpmachines met variabele snelheid, verschillende afwerkmedia) en het bepalen van het optimale aantal stappen levert in feite een kaart op die het beste pad tussen inkomend en afgewerkt materiaal laat zien. Het exacte pad verschilt per toepassing, maar ervaren trimmers volgen dit pad met vergelijkbare trimtechnieken.
Niet-geweven rollen completeren het roestvrijstalen oppervlak. Voor een efficiënte afwerking en een optimale levensduur van de slijtdelen, werken verschillende afwerkingsmedia met verschillende RPM's.
Eerst nemen ze de tijd. Als ze zien dat een dun roestvrijstalen werkstuk heet wordt, stoppen ze met afwerken in het ene gebied en beginnen ze in het andere. Of ze werken tegelijkertijd aan twee verschillende artefacten.
Bij polijsten tot een spiegelafwerking kan de polijstmachine kruislings polijsten met een polijsttrommel of polijstschijf, in een richting loodrecht op de vorige stap. Kruisschuren markeert gebieden die in het vorige kraspatroon moeten passen, maar het oppervlak nog steeds niet een spiegelafwerking van nr. 8 kan geven. Zodra alle krassen zijn verwijderd, zijn een viltdoek en polijstschijf nodig om de gewenste glanzende afwerking te creëren.
Om de juiste afwerking te bereiken, moeten fabrikanten de afwerkers voorzien van de juiste hulpmiddelen, inclusief echte hulpmiddelen en media, evenals communicatiemiddelen, zoals het opstellen van standaardvoorbeelden om te bepalen hoe een bepaalde afwerking eruit moet zien. Deze voorbeelden (geplaatst in de buurt van de afwerkingsafdeling, in trainingsdocumenten en in verkoopliteratuur) helpen iedereen op één lijn te krijgen.
Met betrekking tot het daadwerkelijke gereedschap (inclusief elektrisch gereedschap en schurende media), kan de geometrie van bepaalde onderdelen zelfs voor de meest ervaren medewerkers van de afwerkingsafdeling een uitdaging vormen. Dit is waar professionele gereedschappen kunnen helpen.
Stel dat een operator een roestvrijstalen dunwandige buisconstructie moet voltooien. Het gebruik van lamellenschijven of zelfs trommels kan problemen veroorzaken, oververhitting veroorzaken en soms zelfs een vlakke plek op de buis zelf creëren. Hier kunnen bandschuurmachines die zijn ontworpen voor buizen helpen. De transportband wikkelt zich rond het grootste deel van de buisdiameter, waardoor de contactpunten worden verspreid, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd en de warmte-invoer wordt verminderd. blauwen.
Hetzelfde geldt voor andere professionele afwerkgereedschappen. Overweeg een vingerbandschuurmachine die is ontworpen voor krappe ruimtes. Een afwerker kan deze gebruiken om een ​​lasnaad tussen twee planken onder een scherpe hoek te volgen. In plaats van de vingerbandschuurmachine verticaal te bewegen (zoals tandenpoetsen), beweegt de dresser hem horizontaal langs de bovenste teen van de hoeklas en vervolgens de onderste teen, terwijl hij ervoor zorgt dat de vingerschuurmachine niet te lang in één blijft.
Het lassen, slijpen en afwerken van roestvrij staal brengt nog een complicatie met zich mee: het zorgen voor een goede passivering. Zijn er na al deze verstoringen van het oppervlak van het materiaal nog verontreinigingen die de natuurlijke vorming van de chroomlaag van het roestvrij staal over het hele oppervlak zouden verhinderen? Het laatste wat een fabrikant wil, is een boze klant die klaagt over verroeste of vervuilde onderdelen. Hier komt een goede reiniging en traceerbaarheid om de hoek kijken.
Elektrochemische reiniging kan helpen bij het verwijderen van verontreinigingen om een ​​goede passivering te garanderen, maar wanneer moet deze reiniging worden uitgevoerd? Dit hangt af van de toepassing. Als fabrikanten roestvrij staal reinigen om volledige passivering te bevorderen, doen ze dit meestal onmiddellijk na het lassen. Als dit niet gebeurt, kan het afwerkmedium oppervlakteverontreinigingen van het werkstuk oppikken en elders verspreiden. Voor sommige kritieke toepassingen kunnen fabrikanten er echter voor kiezen om extra reinigingsstappen toe te voegen - misschien zelfs om te testen op juiste passivering voordat het roestvrij staal de fabrieksvloer verlaat.
Stel dat een fabrikant een cruciaal roestvaststalen onderdeel voor de nucleaire industrie last. Een professionele gaswolfraambooglasser legt een dubbeltje naad die er perfect uitziet. Maar nogmaals, dit is een kritieke toepassing. Een medewerker van de afwerkingsafdeling gebruikt een borstel die is aangesloten op een elektrochemisch reinigingssysteem om het oppervlak van een las te reinigen. gebruik een handheld-testapparaat om het onderdeel te testen op juiste passivering. De resultaten, geregistreerd en bewaard bij de taak, toonden aan dat het onderdeel volledig was gepassiveerd voordat het de fabriek verliet.
In de meeste fabrieken vindt het slijpen, afwerken en reinigen van de passivering van roestvast staal meestal stroomafwaarts plaats. In feite worden ze meestal uitgevoerd kort voordat de opdracht wordt verzonden.
Onjuist afgewerkte onderdelen zorgen voor de duurste schroot en herbewerking, dus het is logisch dat fabrikanten hun slijp- en afwerkingsafdelingen nog eens onder de loep nemen. Verbeteringen in het slijpen en afwerken helpen grote knelpunten te verminderen, de kwaliteit te verbeteren, hoofdpijn weg te nemen en vooral de klanttevredenheid te vergroten.
FABRICATOR is het toonaangevende tijdschrift voor de metaalvormings- en fabricage-industrie in Noord-Amerika. Het tijdschrift biedt nieuws, technische artikelen en praktijkverhalen waarmee fabrikanten hun werk efficiënter kunnen doen. FABRICATOR bedient de industrie sinds 1970.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
Geniet van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, die de nieuwste technologische ontwikkelingen, best practices en branchenieuws voor de metaalstempelmarkt biedt.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.